EVALUASI KINERJA BETON BERONGGA TERHADAP LAJU INFILTRASI PASIR Nama : Ifansyah Graha Manggala NRP : 0321055 Pembimbing : CINDRAWATY L, ST, M.Sc.(Eng) Pembimbing Pendamping : HANNY JULIANY D, ST, MT. ABSTRAK Konsep pengembangan dampak rendah (Low Impact Development) merupakan salah satu alternatif dalam pengembangan lahan. Konsep ini ditawarkan untuk mengganti konsep konvensional yang lebih menitikberatkan pada pemikiran bagaimana mengalirkan limpasan air hujan secepat mungkin langsung ke saluran-saluran tanpa memperhatikan nilai-nilai ekologi lingkungan yang berada di wilayah tersebut. Salah satu komponen dari konsep ini adalah dengan menerapkan beton berongga. Beton berongga memiliki celah atau pori yang relatif besar dan tersebar secara merata sehingga air dapat lewat atau mengalir melalui pori-pori tersebut dan akhirnya masuk ke dalam tanah, sehingga beton berongga dapat menjadi salah satu cara untuk mengurangi limpasan air hujan. Tujuan dari penelitian ini adalah pada beton berongga untuk mendapatkan komposisi yang tepat dalam pembuatan beton berongga, mengetahui kuat tekan, kinerja beton berongga untuk mengurangi limpasan air hujan dan nilai laju infiltrasi. Agregat yang digunakan berukuran 0,9-2,5 cm, jenis semen yang dipakai adalah semen Portland. Pada penelitian ini dilakukan pengujian porositas, infiltrasi, dan kuat tekan untuk tiga campuran beton berongga yaitu campuran I dengan agregat kasar 100%, campuran II dengan agregat kasar 100% + agregat halus 50%, dan campuran III dengan agregat kasar 100% + agregat halus 100%. Uji kuat tekan pada silinder berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dilakukan pada umur 3, 7, 14, dan 28 hari. Hasil ke tiga tes pengujian tersebut, campuran I memiliki nilai porositas, infiltrasi, dan kuat tekan yang paling baik diantara campuran yang lain. viii
DAFTAR ISI Halaman Judul Surat Keterangan Tugas Akhir Surat Keterangan Selesai Tugas Akhir Lembar Pengesahan Pernyataan Orisinalitas Laporan Tugas Akhir Abstrak Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Daftar Notasi Dan Singkatan Daftar Lampiran i ii iii iv v vi vii ix xii xv xvi xvii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan 1 1.2 Tujuan Penelitian 2 1.3 Ruang Lingkup Pembahasan 2 1.4 Metodologi Penelitian 3 1.5 Sistematika Pembahasan 4 BAB 2 TINJAUAN LITERATUR 2.1 Beton Berongga 5 2.2 Bahan Penyusun Beton Berongga 6 2.2.1 Semen 6 2.2.2 Agregat Kasar 7 2.2.3 Agregat Halus 7 2.2.4 Air 8 2.3 Perencanaan Proporsi Campuran Beton Berongga 8 2.4 Infiltrasi 9 2.5 Rembesan Ekivalen pada Tanah Berlapis-lapis 10 ix
BAB 3 STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN 3.1 Pemeriksaan Agregat Kasar 12 3.1.1 Kadar Air Agregat Kasar 12 3.1.2 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar 13 3.1.3 Kekerasan Agregat Kasar 15 3.1.4 Analisis Ayak Agregat Kasar 16 3.1.5 Pemeriksaan Berat isi 18 3.2 Pemeriksaan Agregat Halus 18 3.2.1 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agreget Halus 18 3.2.2 Kadar Air Agregat Halus 20 3.2.3 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus 21 3.2.4 Analisa Ayak Agregat Halus 22 3.3 Perencanaan Proporsi Campuran Beton Berongga 25 3.3.1 Proporsi Campuran I Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat 25 3.3.2 Proporsi Campuran II Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat 26 3.3.3 Proporsi Campuran III Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat 26 3.4 Pemeriksaan Porositas pada Beton Berongga 27 3.5 Pemeriksaan Kuat Tekan pada Beton Berongga 28 3.6 Pemeriksaan Berat Butir pasir menggunakan pasir lolos tapis 4 tertahan tapis 10 untuk perencanaan Infiltrasi 31 3.7 Pemeriksaan Infiltrasi 32 3.8 Perhitungan k eqivalen arah vertical untuk perbandingan percobaan infiltrasi 40 BAB 4 ANALISIS HASIL STUDI KASUS 4.1 Analisis Hasil Pemeriksaan Porositas 42 4.2 Analisis Hasil Pemeriksaan Infiltrasi 43 4.3 Analisis Perbandingan Nilai k Ekivalen dengan Hasil Infiltrasi 46 4.4 Pengaruh Porositas dan Infiltrasi pada Beton Berongga 46 4.5 Berat Isi Beton Berongga 48 x
4.6 Analisis Regresi untuk Pengolahan Data Penelitian Kuat Tekan Beton Berongga 48 4.6.1 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran I 50 4.6.2 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran II 51 4.6.3 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran III 52 4.7 Perhitungan Kuat Tekan Karakteristik 53 4.8 Pengaruh Pasir Terhadap Campuran II dan Campuran III Terhadap Kuat Tekan Karakteristik 57 4.9 Pengaruh Kuat Tekan Karakteristik Beton Berongga Terhadap Porositas dan Infiltrasi 58 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 63 5.2 Saran 63 DAFTAR PUSTAKA 65 LAMPIRAN 66 xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Bagan Metodologi Penelitian...3 Gambar 2.1 Permukaan pada Beton Berongga...5 Gambar 2.2 Laju Infiltrasi Terhadap Tanah...9 Gambar 2.3 Arah Aliran Horizontal...10 Gambar 2.4 Arah Aliran Vertical...11 Gambar 3.1 Daerah Gradasi Agregat Kasar...17 Gambar 3.2 Daerah Gradasi Agregat Halus...24 Gambar 3.3 Pemeriksaan Infiltrasi...32 Gambar 3.4 Perhitungan k Eqivalen Arah Vertical.......40 Gambar 4.1 Hubungan Waktu (detik) dan Rata-rata (cm/det) Campuran I dalam Infiltrasi...44 Gambar 4.2 Hubungan Waktu (detik) dan Rata-rata (cm/det) Campuran II dalam Infiltrasi...44 Gambar 4.3 Hubungan Waktu (detik) dan Rata-rata (cm/det) Campuran III dalam Infiltrasi...44 Gambar 4.4 Hubungan Waktu (detik) dan Rata-rata (cm/det) (Campuran I+Pasir) dalam Infiltrasi...45 Gambar 4.5 Hubungan Waktu (detik) dan Rata-rata (cm/det) (Campuran II+Pasir) dalam Infiltrasi...45 Gambar 4.6 Hubungan Waktu (detik) dan Rata-rata (cm/det) (Campuran III+Pasir) dalam Infiltrasi...45 Gambar 4.7 Hubungan Porositas dan Infiltrasi (Campuran I, Campuran II, Campuran III) pada Beton Berongga...47 Gambar 4.8 Hubungan Porositas dan Infiltrasi ( Campuran I+Pasir, Campuran II+Pasir, Campuran III+Pasir ) pada Beton Berongga...47 Gambar 4.9 Hasil Plot Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran I Memakai Persamaan Garis Power...50 Gambar 4.10 Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran II Memakai Persamaan Garis Logaritma...51 xii
Gambar 4.11 Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran III Memakai Persamaan Garis Logaritma...52 Gambar 4.12 Kuat Tekan Karakteristik Beton Berongga terhadap Jenis Campuran...57 Gambar 4.13 Kuat Tekan Karakteristik Beton Berongga terhadap Campuran II dan Campuran III...57 Gambar 4.14 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Porositas Campuran I...58 Gambar 4.15 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Porositas Campuran II...58 Gambar 4.16 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Porositas Campuran III...59 Gambar 4.17 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Porositas Rata-rata...59 Gambar 4.18 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran I...59 Gambar 4.19 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran II...60 Gambar 4.20 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran III...60 Gambar 4.21 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi (Campuran I, Campuran II, Campuran III)...60 Gambar 4.22 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran I + pasir...61 Gambar 4.23 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran II + pasir... 61 Gambar 4.24 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran III + pasir... 61 Gambar 4.25 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Infiltrasi Campuran I + Pasir, Campuran II + Pasir, Campuran III + Pasir )...62 xiii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Proporsi Campuran Beton Berongga... 8 Tabel 3.1 Hasil Ayak Agregat Kasar... 17 Tabel 3.2 Hasil Ayak Agregat Halus....23 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 3.8 Tabel 3.9 Tabel 3.10 Tabel 3.11 Tabel 3.12 Tabel 3.13 Tabel 3.14 Tabel 3.15 Tabel 3.16 Proporsi Campuran I Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat...26 Proporsi Campuran II Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat...26 Proporsi Campuran III Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat...27 Hasil Pemeriksaan Porositas Beton Berongga terhadap Perbandingan Berat...28 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran I...30 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran II...30 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran III...31 Infiltrasi Campuran I...33 Infiltrasi Campuran II....34 Infiltrasi Campuran III......35 Infiltrasi Pasir....36 Infiltrasi Campuran I + Pasir........37 Infiltrasi Campuran II + Pasir...... 38 Infiltrasi Campuran III + Pasir.........39 xiv
Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Porositas Rata-Rata Beton Berongga...42 Infiltrasi Rata-Rata Beton Berongga...43 Infiltrasi Rata-Rata Beton Berongga + Pasir...43 Perbandingan Nilai k Ekivalen dengan Hasil Infiltrasi.46 Berat isi rata-rata Beton Berongga...48 Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran I...50 Tabel 4.7 Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline. Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran II...51 Tabel 4.8 Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran III...52 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran I..54 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran II. 55 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran III...56 xv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN Daftar Notasi V1 Volume bagian padat beton berongga V2 Volume total beton berongga / volume cetakan dari beton berongga V3 Volume rongga dari beton berongga Q Debit air yang melewati beton berongga A Luas alas dari penampang beton berongga v Kecepatan aliran air f cr Kuat tekan beton rata-rata f c Kuat tekan karakteristik P Gaya tekan maksimum yang dapat ditahan beton sebelum runtuh s Deviasi standar R-square Koefisien determinasi kv H kerembesan Tinggi Daftar Singkatan ACI American Concrete Institute ASTM American Society for Testing and Material LID Low Impact Development SSD Saturated Surface Dry xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 3 Lampiran 3 Uji Kuat Tekan...66 Uji Kuat Tekan... 67 Uji Permeabilitas Tanah.68 Uji Permeabilitas Pasir... 68 Uji Infiltrasi....68 xvii